JPH06215976A

JPH06215976A - コンデンサ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH06215976A
Application number: JP2214593A
Authority: JP
Inventors: Kunisaburo Tomono; 国三郎伴野; Kouji Kajiyoshi; 浩二梶芳; Masahiro Yoshimura; 昌弘吉村
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd; Research Development Corp of Japan
Current assignee: Japan Science and Technology Agency; Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-01-13
Filing date: 1993-01-13
Publication date: 1994-08-05
Anticipated expiration: 2017-02-18
Also published as: JP3257846B2

Abstract

(57)【要約】【目的】大きな電極表面積を精度よく実現するととも
に、高誘電率材料であるペロブスカイト構造を有する複
合酸化物を良好な結晶性のもとで、任意の形状を有しか
つ大面積の電極表面上に均一に形成することにより、小
型で、しかも大容量のコンデンサを得る。【構成】溝１または穴７を形成することにより表面積
を増大させた金属基体Ａと、金属基体Ａの表面の少なく
とも一部に形成された誘電体膜２と、誘電体膜２の表面
に形成された導体膜４と、金属基体Ａ及び導体膜４と導
通する外部電極とを具備する。上記誘電体膜２は、Ｔｉ
またはＺｒからなる金属基体Ａを、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，
Ｐｂ，Ｔｉ，Ｚｒからなる元素群の少なくとも１種を含
有する処理水溶液に浸漬して５０℃以上の温度で水熱処
理することにより形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、コンデンサに関し、
詳しくは、小型、軽量で、しかも、大きな静電容量を有
するコンデンサ及び該コンデンサを効率よく製造するこ
とが可能なコンデンサの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電子機
器の小型化にともない、電子機器の部品密度が高くな
り、単位容積当りに収納される電子部品数が著しく増大
している。トランジスタやダイオードのような界面の物
理現象に関わる素子は、集積回路技術の進歩により極め
て小型化されているが、コンデンサは、電極面積に静電
容量が比例するという特性を有していることから、静電
容量を低下させることなく小型化を実現することは容易
ではない。特に、１μＦ以上の静電容量を有するコンデ
ンサの小型化が遅れているのが実情である。

【０００３】ところで、静電容量を低下させることなく
コンデンサの小型化を実現するための主要な方法として
は、以下に説明するような３つの方法がある。

【０００４】まず、第１の方法としては、誘電体の誘電
率を大きくする方法がある。誘電率の大きな材料として
は、例えば、ＢａＴｉＯ₃に代表されるペロブスカイト
型強誘電体がある。誘電率が１０００以上の高誘電率材
料を用いたコンデンサとしては、例えば、高誘電体材料
からなる誘電体層と内部電極層を積層してなる積層セラ
ミックコンデンサがすでに実用されている。この積層セ
ラミックコンデンサは、通常、高誘電率材料の粉末原料
を有機バインダなどと混合してスラリー化し、これを膜
状に成形して誘電体層（膜）を形成し、この誘電体層を
内部電極層と交互に積層した後に、高温で焼成すること
により製造される。したがって、内部電極材料として、
焼成工程で酸化されにくい銀やパラジウムなどの高価な
貴金属を使用しなければならないこと、高温焼成に多大
のエネルギーを要することなどの理由からコスト高とな
り、製造工程も複雑になるという問題点がある。また、
上記のようにスラリーを膜状に成形することにより形成
される誘電体層の厚さは約１０μm程度であり、後述の
誘電体層の薄膜化の見地からみて十分に薄膜化すること
ができないという問題点がある。

【０００５】また、第２の方法としては、電極の表面積
を大きくする方法がある。この方法によるコンデンサと
しては、例えば、電解コンデンサや、電気２重層コンデ
ンサがある。しかし、アルミニウム電解コンデンサやタ
ンタル電解コンデンサなどの電解コンデンサはその寿命
に限界があるとともに、周波数特性が悪く、さらに、誘
電正接が大きく、有極性であるという問題点がある。ま
た、電気２重層コンデンサは、獲得できる静電容量あた
りの体積を小さくすることができるものの、電解液を含
むため、衝撃に弱く、しかも使用電圧が低いという問題
点がある。

【０００６】さらに、第３の方法としては、電極及び誘
電体の厚さを極く薄くする方法がある。誘電体の薄膜化
は、単に誘電体の占める体積を低減して小型化に寄与す
るばかりでなく、同じ電極面積であれば、電極間距離が
小さくなる分だけ静電容量が大きくなるという効果があ
る。この方法による薄膜コンデンサとしては、Ｔａ₂Ｏ₅
などの酸化物薄膜を蒸着やスパッタリングなどの気相法
により形成して利用したものがある。しかし、この方法
に用いられるＴａ₂Ｏ₅などの材料の誘電率は、通常、数
十であり、大容量コンデンサを実現するには至っていな
い。

【０００７】また、ＢａＴｉＯ₃などの強誘電体をＴａ₂
Ｏ₅などと同様の気相法で薄膜化しようとする試みもあ
るが、薄膜形成時の半導体化を防ぐための雰囲気や組成
の制御が容易ではないこと、結晶性が悪く強誘電性を十
分に発現させることが困難であることなどの理由から、
いまだ大容量コンデンサが得られるには至っていない。
さらに、強誘電体の薄膜化に関しては、セラミックコン
デンサの長所である多層化の技術、あるいは、電解コン
デンサや電気２重層コンデンサがその長所としている大
面積の基体表面への薄膜形成技術も極めて不十分である
と言わざるを得ず、実用化には多大の問題点を包含して
いる。

【０００８】本願発明は、上記問題点を解決するもので
あり、小型かつ軽量で、しかも静電容量が大きく、低コ
ストのコンデンサ及びその製造方法を提供することを目
的とする。

【０００９】すなわち、本願発明は、大きな電極表面積
を精度よく実現することが可能なコンデンサの構造と、
高誘電率材料であるペロブスカイト構造を有する複合酸
化物を良好な結晶性のもとで、任意の形状を有しかつ大
面積の電極表面上に均一に形成することが可能なコンデ
ンサの製造方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明のコンデンサは、溝または穴を形成するこ
とにより表面積を増大させた金属基体と、前記金属基体
の表面の少なくとも一部に形成された誘電体膜と、前記
誘電体膜の表面に形成された導体膜と、前記金属基体及
び前記導体膜にそれぞれ導通する外部電極とを具備する
ことを特徴とする。

【００１１】また、前記金属基体がチタン（Ｔｉ）また
はジルコニウム（Ｚｒ）からなり、前記誘電体膜が、一
般式：ＸＹＯ₃（但し、Ｘ＝Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｐｂ、
Ｙ＝Ｔｉ，Ｚｒ）で表されるペロブスカイト型複合酸化
物からなることを特徴としている。

【００１２】さらに、本願発明のコンデンサの製造方法
は、表面に溝または穴を形成することによりその表面積
を増大させた、チタン（Ｔｉ）またはジルコニウム（Ｚ
ｒ）からなる金属基体を、カルシウム（Ｃａ），ストロ
ンチウム（Ｓｒ），バリウム（Ｂａ），鉛（Ｐｂ），チ
タン（Ｔｉ），ジルコニウム（Ｚｒ）からなる元素群よ
り選ばれた少なくとも１種を０．１mol／l以上含有する
ｐＨ１３以上の処理水溶液に浸漬して５０℃以上の温度
で水熱処理することにより、前記金属基体の表面に、誘
電体膜として、一般式：ＸＹＯ₃（但し、Ｘ＝Ｃａ，Ｓ
ｒ，Ｂａ，Ｐｂ、Ｙ＝Ｔｉ，Ｚｒ）で表されるペロブス
カイト型複合酸化物膜を形成するとともに、前記ペロブ
スカイト型複合酸化物膜の表面に導体膜を形成した後、
前記金属基体及び前記導体膜にそれぞれ導通する外部電
極を形成することを特徴としている。

【００１３】また、前記金属基体を前記処理水溶液に浸
漬して水熱処理する工程において、前記処理水溶液中に
配設された任意の電極と前記金属基体の間に通電するこ
とにより行う電解処理を前記水熱処理と同時に施すこと
を特徴とする。

【００１４】

【作用】本願発明のコンデンサにおいては、溝または穴
を形成することにより表面積を増大させた金属基体の表
面に誘電体膜が形成され、さらにこの誘電体膜上に導体
膜（電極）が形成されているため、導体膜（電極）面積
が増大する。したがって、金属基体を大型化することな
く、大きな静電容量を実現することが可能になる。ま
た、誘電体膜として、ペロブスカイト型複合酸化物から
なる膜を、大面積の金属基体の表面に形成することによ
り、大きな静電容量を実現することが可能になる。

【００１５】また、本願発明のコンデンサの製造方法に
おいては、表面に溝または穴を形成することによりその
表面積を増大させたＴｉまたはＺｒからなる金属基体
を、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｐｂ，Ｔｉ，Ｚｒからなる元素
群より選ばれた少なくとも１種を含有する処理水溶液中
で水熱処理し、金属基体の表面に、誘電体膜として、一
般式：ＸＹＯ₃（但し、Ｘ＝Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｐｂ、
Ｙ＝Ｔｉ，Ｚｒ）で表されるペロブスカイト型複合酸化
物膜を形成することにより、大面積で任意の形状の金属
基体の表面上に、高誘電率材料であるペロブスカイト構
造を有する複合酸化物を容易に形成することが可能にな
り、小型で静電容量の大きなコンデンサを効率よく低コ
ストで製造することが可能になる。

【００１６】なお、均一で結晶性が良好なペロブスカイ
ト型複合酸化物膜を形成するためには、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂ
ａ，Ｐｂ，Ｔｉ，Ｚｒからなる元素群より選ばれた少な
くとも１種を０．１mol／l以上含有するｐＨ１３以上の
処理水溶液を用い、５０℃以上の温度で水熱処理を施す
ことが必要である。

【００１７】

【実施例】以下、本願発明の実施例を示すことにより、
発明の特徴をさらに詳しく説明する。

【００１８】ダイシングソーを用いて、純度９９．５％
以上のチタン金属及ジルコニウム金属を、図２に示すよ
うに、長さ（Ｌ）３．０mm，幅（Ｗ）２．０mm，高さ
（Ｈ）２．０mmのチップ状に整形して金属基体Ａを作製
し、これに所定の形状の溝や穴を形成するとともに、金
属基体の表面に誘電体膜を形成し、さらにこの誘電体膜
上に導体膜（電極）を形成することにより、下記の実施
例１〜８の各コンデンサを作製した。

【００１９】［実施例１］チタン金属からなる金属基体
（チタン金属基体）Ａに、図３に示すように、その長さ
方向に垂直な溝１（幅（Ｇ）１００μm、深さ（Ｄ）
１．５０mm、ピッチ（互に隣接する２つの溝１の間の距
離）（Ｐ）１００μm）を形成した。それから、チタン
金属基体Ａの表面の微小な加工傷を除くために、チタン
金属基体Ａを処理液（蒸留水３重量部＋メチルアルコー
ル９５重量部＋エチレングリコール４４重量部＋過酸化
水素水４重量部）中に入れて、チタン金属基体Ａを陽
極、ステンレスを陰極として３０Ｖ，１０秒間の電解研
磨を施した。

【００２０】次に、下記の誘電体膜の形成方法（ａ）に
より、溝１の内側の面を含むチタン金属基体Ａの表面全
体に厚さ０．２μmのＳｒＴｉＯ₃膜２を形成した（図
４）。それから、図５に示すように、ＳｒＴｉＯ₃膜２
の一部分３を除いた部分に銀ペーストを塗布し、これを
硬化することにより導体膜（電極）４を形成した。その
後、チタン金属基体Ａの一部分（ＳｒＴｉＯ₃膜２が露
出している部分）を、処理液（蒸留水８５重量部＋フッ
酸１０重量部＋硝酸５重量部）中に３０秒間浸漬してエ
ッチングを行うことにより、ＳｒＴｉＯ₃膜３（図５）
の一部分を取り除き、チタン金属基体Ａの一部分５を露
出させることによりコンデンサ素子Ｂを形成した（図
１）。そして、チタン金属基体Ａの一方の端面の露出部
分５と他方の端面の導体膜（電極）４に２つの測定端子
６，６を接続した（図６）。

【００２１】上記のようにして作製したコンデンサ素子
Ｂについて、静電容量（周波数１ｋＨｚ，印加電圧１．
０Ｖｒｍｓ）を測定したところ、その静電容量は１．１
１μＦであった。

【００２２】誘電体膜の形成方法（ａ）この実施例１においては、図１３に示す装置を用いて誘
電体膜を形成した。すなわち、フッ素樹脂（テフロン）
製のビーカ９に入れた処理水溶液（０．５mol／lのＳｒ
（ＯＨ）₂水溶液をＮａＯＨ水溶液を用いてｐＨ１４．
２５に調整した水溶液）１０中に、チタン金属基体Ａを
浸漬し、ビーカ９全体をオートクレーブ８内に設置して
密閉した。そして、この状態で１５０℃まで昇温し、そ
の後６０分間１５０℃に保持して水熱処理を行った。処
理後のチタン金属基体Ａを蒸留水中で十分に超音波洗浄
した後、１２０℃で６０分間乾燥した。

【００２３】上記の方法により、チタン金属基体Ａの表
面全体に厚さ０．１μmのＳｒＴｉＯ₃多結晶膜を形成す
ることができた。このように短時間で溝１（図１３には
示さず）の内側の表面にまで均一に誘電体膜を形成する
ことができたのは、液相中の反応を利用していること、
及びその反応温度が通常の溶液反応の温度よりも高いこ
とによる。なお、上記の例では、Ｓｒ²⁺イオン源として
Ｓｒ（ＯＨ）₂を用い、ｐＨ調整用のアルカリとしてＮ
ａＯＨを用いた場合について説明したが、Ｓｒ²⁺イオン
源としては、Ｓｒ（ＯＨ）₂に限らず、Ｓｒ（ＮＯ₃）₂
などの他の物質を用いることが可能であり、また、アル
カリとしては、ＮａＯＨに限らず、ＫＯＨ，ＬｉＯＨな
どを用いることが可能である。

【００２４】［実施例２］ダイシングソーを用いて、チ
タン金属基体に、その長さ方向に垂直な溝（幅５０μ
m、深さ１．００mm、ピッチ５０μm）を形成した。そし
て、このチタン金属基体を実施例１と同様の方法で電解
研磨した後、下記の誘電体膜の形成方法（ｂ）により、
誘電体膜として厚さ１．０μmのＢａＴｉＯ₃膜を形成し
た。それから、上記実施例１と同様の工程を経てコンデ
ンサ素子を作製した。

【００２５】上記のようにして作製したコンデンサ素子
の静電容量（周波数１ｋＨｚ，印加電圧１．０Ｖｒｍ
ｓ）を測定したところ、その静電容量は０．１５８μＦ
であった。

【００２６】誘電体膜の形成方法（ｂ）この実施例２においては、図１４に示す装置を用いて誘
電体膜を形成した。すなわち、フッ素樹脂（テフロン）
製のビーカ９に入れられた処理水溶液（０．５mol／lの
Ｂａ（ＯＨ）₂水溶液をＮａＯＨ水溶液によりｐＨ１
４．５０に調整した水溶液）１０中に、チタン金属基体
Ａ及び白金板１２を浸漬するとともに、チタン金属基体
Ａ及び白金板１２に、オートクレーブ８を密閉したとき
にも、外部の電源１４から、電力を供給することができ
るように、あらかじめ配線しておいた一対のフッ素樹脂
コーティングを施した白金線１３を接続した。そして、
ビーカ９内の処理水溶液１０にチタン金属基体Ａと白金
板１２が浸漬された状態でオートクレーブ８を密閉し
た。

【００２７】この状態で１５０℃まで昇温し、その後６
０分間この温度に保持して、水熱処理を行うと同時に、
チタン金属基体Ａと白金板１２の間（すなわち電極間）
に、直流１０Ｖを印加して定電圧電解処理を施した。次
に、処理後のチタン金属基体Ａを蒸留水中で十分に超音
波洗浄した後、１２０℃で６０分間乾燥した。

【００２８】この方法により、チタン金属基体Ａの全表
面に厚さ１．０μmのＢａＴｉＯ₃多結晶膜を形成するこ
とができた。なお、このＢａＴｉＯ₃多結晶膜の膜厚
は、走査電子顕微鏡の視野内で直接に測定した。また、
結晶性は、薄膜Ｘ線回折法により確認した。

【００２９】なお、電解処理をともなわない誘電体膜の
形成方法（ａ）では、膜厚約０．５μm以上にまで膜を
成長させるのに、数時間から数十時間を要するのに対し
て、電解処理を伴うこの誘電体膜の形成方法（ｂ）によ
れば、膜厚が数μmの誘電体膜を同程度の時間で形成す
ることができる。

【００３０】なお、この誘電体膜の形成方法（ｂ）にお
いても、上記の誘電体膜の形成方法（ａ）の場合と同様
に、Ｂａ²⁺イオン源としては、Ｂａ（ＯＨ）₂に限ら
ず、その他のＢａ塩などの物質を用いることが可能であ
り、また、アルカリとしては、ＮａＯＨに限らず、ＫＯ
Ｈ，ＬｉＯＨなどを用いることが可能である。

【００３１】［実施例３］電子ビーム加工装置（加速電
圧１４０ｋＶ，ビーム電流１００μＡ，パルス幅８０μ
ｓ，パルス周波数５０Ｈｚ）を用いて、チタン金属基体
に、その長さ方向に垂直な溝（幅２５μm、深さ１．０
０mm、ピッチ２５μm）を形成した。そして、このチタ
ン金属基体を、ｐＨが１４．５０、Ｐｂ（ＮＯ₃）₂濃度
が０．５mol／lの処理水溶液中に浸漬し、上記誘電体膜
の形成方法（ａ）に準じる方法（電解処理をともなわな
い方法）により、２００℃，３０分間の水熱処理を施
し、その表面に厚さ０．５μmのＰｂＴｉＯ₃膜を形成し
た後、上記実施例１と同様の工程を経てコンデンサ素子
を作製した。

【００３２】上記のようにして作製したコンデンサ素子
の静電容量（周波数１ｋＨｚ，印加電圧１．０Ｖｒｍ
ｓ）を測定したところ、その静電容量は０．５６２μＦ
であった。

【００３３】［実施例４］図７に示すように、チタン金
属基体Ａの、３．０mm×２．０mmの面の、端部からの距
離Ｄが２５μm以内の周辺部を除く全面に、電子ビーム
加工装置を用いて直径２０μm、ピッチ（Ｐ）２５μmの
穴７（貫通穴）を形成した。そして、このチタン金属基
体Ａを、ｐＨが１４．００、Ｃａ（ＯＨ）₂濃度が０．
２mol／lの処理水溶液中に浸漬し、上記の誘電体膜の形
成方法（ａ）に準じる方法（電解処理をともなわない方
法）により、２００℃，３０分間の水熱処理を施し、そ
の表面に厚さ０．２μmのＣａＴｉＯ₃膜を形成した。そ
れから、上記実施例１と同様の工程を経てコンデンサ素
子を作製した（図８）。

【００３４】こうして作製したコンデンサ素子の静電容
量（周波数１ｋＨｚ，印加電圧１．０Ｖｒｍｓ）を測定
したところ、その静電容量は６．７９μＦであった。

【００３５】［実施例５］実施例４と同様に、チタン金
属基体の、３．０mm×２．０mmの面の、端部からの距離
が２５μm以内の周辺部を除く全面に、電子ビーム加工
装置を用いて直径２０μm、ピッチ２５μmの穴（貫通
穴）を形成した。そして、上記の誘電体膜の形成方法
（ａ）により、このチタン金属基体の表面に厚さ０．１
μmのＳｒＴｉＯ₃膜を形成した後、上記実施例１と同様
の工程を経て実施例４のコンデンサ素子（図８）と同様
の形状のコンデンサ素子を作製した。

【００３６】こうして作製したコンデンサ素子の静電容
量（周波数１ｋＨｚ，印加電圧１．０Ｖｒｍｓ）を測定
したところ、その静電容量は２３．０μＦであった。

【００３７】［実施例６］実施例４と同様に、チタン金
属基体の、３．０mm×２．０mmの面の、端部からの距離
が１２μm以内の周辺部を除く全面に、電子ビーム加工
装置を用いて直径１０μm、ピッチ１２μmの穴（貫通
穴）を形成した。そして、上記の誘電体膜の形成方法
（ａ）に準じる方法（電解処理をともなわない方法）に
より、このチタン金属基体の表面に厚さ０．１μmのＢ
ａＴｉＯ₃膜を形成した後、上記実施例１と同様の工程
を経て実施例４のコンデンサ素子（図８）に準じる形状
のコンデンサ素子を作製した。

【００３８】こうして作製したコンデンサ素子の静電容
量（周波数１ｋＨｚ，印加電圧１．０Ｖｒｍｓ）を測定
したところ、その静電容量は１０４μＦであった。

【００３９】［実施例７］ジルコニウム金属に、実施例
３の場合と同様に、電子ビーム加工装置を用いて、その
長さ方向に垂直な溝（幅２５μm、深さ１．００mm、ピ
ッチ２５μm）を形成した。そして、このジルコニウム
金属基体を、ｐＨが１４．５０、Ｐｂ（ＮＯ3）₂濃度が
０．５mol／lの処理水溶液中に浸漬し、上記の誘電体膜
の形成方法（ａ）に準じる方法（電解処理をともなわな
い方法）により、２５０℃，３０分間の水熱処理を施
し、その表面に厚さ０．６μmのＰｂＺｒＯ₃膜を形成し
た。それから、上記実施例１と同様の工程を経てコンデ
ンサ素子を作製した。

【００４０】こうして作製したコンデンサ素子の静電容
量（周波数１ｋＨｚ，印加電圧１．０Ｖｒｍｓ）を測定
したところ、その静電容量は０．３３４μＦであった。

【００４１】［実施例８］チタン金属に、実施例３の場
合と同様に、電子ビーム加工装置を用いて、その長さ方
向に垂直な溝（幅２５μm、深さ１．００mm、ピッチ２
５μmになるように形成することによりチタン金属基体
を作製した。そして、このチタン金属基体を、ｐＨが１
４．５０で、Ｐｂ（ＮＯ₃）₂及びオキシ硝酸ジルコニウ
ム（ＺｒＯ（ＮＯ₃）₂・Ｈ₂Ｏ）をそれぞれ０．５mol／
l含有する処理水溶液中に浸漬し、上記の誘電体膜の形
成方法（ａ）に準じる方法（電解処理をともなわない方
法）により、２７０℃，３０分間の水熱処理を施し、そ
の表面に厚さ０．７μmのＰｂ（Ｔｉ_0.5Ｚｒ_0.5）Ｏ₃膜
を形成した。この膜のＴｉとＺｒの比は、格子定数から
見積もった値である。それから、上記実施例１と同様の
工程を経てコンデンサ素子を作製した。

【００４２】こうして作製したコンデンサ素子の静電容
量（周波数１ｋＨｚ，印加電圧１．０Ｖｒｍｓ）を測定
したところ、その静電容量は１．１６μＦであった。

【００４３】上述の各実施例において得られたコンデン
サ素子の静電容量の値は、それぞれの高誘電率材料の薄
膜を平面に形成して測定した値及び各実施例のコンデン
サ素子の電極表面積の計算値から見積もった値に、９８
％の確度で一致した。

【００４４】なお、上記実施例では、金属基体の幅方向
全体に溝を形成した場合、及び平面形状が円形で金属基
体を貫通する穴を形成した場合について説明したが、本
願発明のコンデンサ及びその製造方法においては、溝や
穴の形状はもちろん、溝や穴の形成位置、ピッチ、形成
方向などについても、上記実施例により限定されるもの
ではなく、この発明の要旨の範囲内において、種々の変
形や応用を加えることができる。したがって、例えば、
図９に示すように、金属基体Ａに平面形状が細長い形状
の穴（貫通穴）１５を形成してもよく、さらに、図１０
に示すように、金属基体Ａの長手方向と幅方向の２つの
方向に互に直交する溝１６，１７を形成して、金属基体
Ａの表面積をさらに増大させることも可能である。ま
た、金属基体Ａに穴を形成する場合、図７や図９に示し
たような貫通穴７，１５ではなく、図１１に示すよう
に、金属基体の途中までの有底の穴１８を形成すること
も可能である。さらに、図１２に示すように、金属基体
Ａの３つの面から互に直交するような方向に複数の貫通
穴１９，２０，２１を形成することも可能である。

【００４５】なお、上記実施例では、金属基体及び導体
膜（電極）と導通する外部電極を設けた例を具体的に示
していないが、外部電極は、金属基体の外周面や、組み
合わせて用られる他の部材の表面などの任意の位置に導
電ペーストを塗布、硬化する方法などにより形成するこ
とが可能であり、金属基体の外周面の所定の位置に外部
電極を形成することにより、表面実装に適したチップ型
のコンデンサを得ることができる。また、金属基体及び
導体膜に端子を取り付けることにより端子付きのコンデ
ンサを構成することも可能である。

【００４６】

【発明の効果】上述のように、本願発明のコンデンサ
は、溝または穴を形成することにより表面積を増大させ
た金属基体の表面の少なくとも一部に誘電体膜を形成す
るとともに、この誘電体膜の表面に導体膜（電極）を形
成し、金属基体と導体膜（電極）との間に容量を形成す
るようにしているので、大きな電極表面積を実現するこ
とが可能になり、小型かつ軽量で、しかも静電容量が大
きく、低コストで経済性に優れたコンデンサを得ること
ができる。さらに、目標とする大きさの静電容量を確実
に形成することが可能になるため、設計の精度が向上
し、信頼性を向上させることができる。

【００４７】また、本願発明のコンデンサの製造方法
は、表面に溝または穴を形成することによりその表面積
を増大させた金属基体を、水熱処理することにより、金
属基体の表面に、誘電体膜として、ペロブスカイト型複
合酸化物膜を形成し、このペロブスカイト型複合酸化物
膜の表面に導体膜（電極）を形成した後、金属基体及び
導体膜（電極）と導通する外部電極を形成するようにし
ているので、任意の形状を有し、かつ大面積の金属基体
の表面に、高誘電率材料であるペロブスカイト構造を有
する複合酸化物を、良好な結晶性のもとで、均一に形成
することが可能になり、小型かつ軽量で、しかも静電容
量が大きいコンデンサを、特に大きな製造コストを必要
とすることなく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施例にかかるコンデンサ素子を
示す斜視図である。

【図２】本願発明の一実施例にかかるコンデンサの出発
物質である金属チップ（金属基体）を示す斜視図であ
る。

【図３】溝を形成した金属基体を示す斜視図である。

【図４】表面に誘電体膜を形成した状態の金属基体を示
す斜視図である。

【図５】誘電体膜の一部以外の部分に導体膜（電極）を
形成した状態の金属基体を示す斜視図である。

【図６】本願発明の一実施例にかかるコンデンサ素子に
測定端子を取り付けた状態を示す斜視図である。

【図７】本願発明の他の実施例にかかる、穴（貫通穴）
を形成した金属基体を示す斜視図である。

【図８】本願発明の他の実施例にかかる、穴（貫通穴）
を形成した金属基体を用いたコンデンサ素子を示す斜視
図である。

【図９】本願発明のさらに他の実施例における金属基体
への穴の形成例を示す斜視図である。

【図１０】本願発明のさらに他の実施例における金属基
体への溝の形成例を示す斜視図である。

【図１１】本願発明のさらに他の実施例における金属基
体への穴の形成例を示す斜視図である。

【図１２】本願発明のさらに他の実施例における金属基
体への穴の形成例を示す斜視図である。

【図１３】本願発明の一実施例にかかる水熱処理の方法
を示す図である。

【図１４】本願発明の他の実施例にかかる水熱処理の方
法を示す図である。

【符号の説明】

Ａ金属基体１溝２誘電体膜（例えば、ＳｒＴｉＯ
₃薄膜）３誘電体膜の露出部分４導体膜（電極）５金属基体の露出部分６端子（測定端子）７穴（貫通穴）１０処理水溶液１２白金板（電極）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｇ 4/18 ３３０Ｚ 9375−5Ｅ (72)発明者梶芳浩二京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者吉村昌弘神奈川県綾瀬市寺尾中一丁目６番12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溝または穴を形成することにより表面積
を増大させた金属基体と、前記金属基体の表面の少なく
とも一部に形成された誘電体膜と、前記誘電体膜の表面
に形成された導体膜と、前記金属基体及び前記導体膜に
それぞれ導通する外部電極とを具備することを特徴とす
るコンデンサ。
【請求項２】前記金属基体がチタン（Ｔｉ）またはジ
ルコニウム（Ｚｒ）からなり、前記誘電体膜が、一般
式：ＸＹＯ₃（但し、Ｘ＝Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｐｂ、Ｙ
＝Ｔｉ，Ｚｒ）で表されるペロブスカイト型複合酸化物
からなることを特徴とする請求項１記載のコンデンサ。
【請求項３】表面に溝または穴を形成することにより
その表面積を増大させた、チタン（Ｔｉ）またはジルコ
ニウム（Ｚｒ）からなる金属基体を、カルシウム（Ｃ
ａ），ストロンチウム（Ｓｒ），バリウム（Ｂａ），鉛
（Ｐｂ），チタン（Ｔｉ），ジルコニウム（Ｚｒ）から
なる元素群より選ばれた少なくとも１種を０．１mol／l
以上含有するｐＨ１３以上の処理水溶液に浸漬して５０
℃以上の温度で水熱処理することにより、前記金属基体
の表面に、誘電体膜として、一般式：ＸＹＯ₃（但し、
Ｘ＝Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｐｂ、Ｙ＝Ｔｉ，Ｚｒ）で表さ
れるペロブスカイト型複合酸化物膜を形成するととも
に、前記ペロブスカイト型複合酸化物膜の表面に導体膜
を形成した後、前記金属基体及び前記導体膜にそれぞれ
導通する外部電極を形成することを特徴とするコンデン
サの製造方法。
【請求項４】前記金属基体を前記処理水溶液に浸漬し
て水熱処理する工程において、前記処理水溶液中に配設
された任意の電極と前記金属基体の間に通電することに
より行う電解処理を前記水熱処理と同時に施すことを特
徴とする請求項３記載のコンデンサの製造方法。